SHEAR BAND OBSERVATIONS AND DERIVATIONS OF REQUIREMENTS FOR A SHEAR BAND MODEL

Résumé
On a analysé les observations de cisaillement adiabatique dans des essais de fragmentation de cylindres et des essais d'impact et de pénétration de projectiles, afin d'obtenir des indications pour le développement d'un modèle théorique. Les essais de fragmentation de cylindres ont conduit à un modèle micromécanique des processus de germination et de croissance pour des bandes de cisaillement microscopiques. Le modèle développé sur la base des observations dans les cylindres est capable de prédire la limite balistique pour la pénétration d'un projectile dans une cible d'acier. Il représente correctement l'ampleur et la nature de l'endommagement dans la cible pour un domaine de vitesses d'impact. Par contre, l'endommagement du projectile par bandes de cisaillement n'est pas bien représenté par ce modèle. Il a été nécessaire de modifier la relation déformation-contrainte en y incorporant l'adoucissement thermique, et de retarder le début de la germination des bandes dans le modèle afin de pouvoir reproduire la position et l'orientation des bandes dans le projectile.

Abstract
Observations of shear banding in fragmenting cylinders and in dynamic punch tests were analyzed for guidance in development of a theoretical model. The fragmenting cylinder tests led to a micro-mechanical model containing nucleation and growth processes for micro shear bands. The model constructed from the cylinder observations was able to predict the critical impact velocity for punching through a steel plate and to correctly represent the extent and nature of the damage in the plate for a range of punch velocities. Shear band damage to the punching rod was not well described by this model. Instead, it was necessary to expand the stress-strain relation to include thermal softening and to delay the onset of band nucleation in the model to approximate the band locations and orientations in the rod.